柴达木盆地北缘侏罗系地层沉积特征及其对含油气系统划分的意义

依据钻井、露头的生物地层研究成果,特别是以冷科1井的生物地层划分为基础,笔者标定了地震剖面,追踪出了中、下侏罗统的分布范围及厚度,并编制了早、中株罗世沉积相平面图。其研究结果表明,早侏罗世,该区发育扇三角洲与半深湖—深湖为主的沉积体系组合,沉积了北缘地区主要的烃源岩层;中侏罗世,该区广泛发育冲积平原沉积,仅在大煤沟组第七段沉积期有钱湖—半深湖沉积,烃源岩厚度及分布范围变小。在地层、沉积及烃源岩的研究基础上,划分了J₁含油气系统和J₂含油气系统,指出了该区的下步勘探方向。     

柴达木盆地北缘中、新生代构造变形及其对油气成藏的控制

对柴北缘主干剖面构造变形演化的平衡剖面进行了恢复研究,对其区域地质资料和石油地质条件的分析结果表明,柴北缘侏罗-白垩纪为挤压型盆地,其中早-中侏罗世可能属于弱挤压挠曲盆地.侏罗系烃源岩在中生代构造演化过程中,埋深未达生油门限,故在新生代仍具有良好的生烃潜力.柴北缘新生代具有晚始新统下干柴沟组上段(E32)沉积期间和上新统狮子沟组(N23)沉积以来两个与油气成藏密切相关的强烈构造挤压时期,相应地形成原生和次生两种类型的油气藏.原生油气藏主要聚集在晚始新统下干柴沟组上段(E32)沉积期间第一次强烈变形时期及其之前形成的圈闭之中;次生油气藏形成于第二次强烈构造挤压时期,并只可能形成于发生强烈构造挤压作用破坏、并有断层下切到上始新统下干柴沟组下段(E32)及其以下地层的区域浅层圈闭或在断层相关褶皱中形成.     

柴达木盆地北缘中、下侏罗统烃源岩生烃潜力

通过对柴达木盆地北缘中、下侏罗统烃源岩地球化学特征的详细对比分析表明,中侏罗统的沉积范围大于下侏罗统,且水体更深,构成了更大范围的连通湖盆。中侏罗统烃源岩生烃母质中的藻类体丰度较下侏罗统烃源岩的高,而角质体含量相对较低。据此,中侏罗统烃源岩的有机质类型好于下侏罗统烃源岩。但根据现今残余烃源岩的分布和有机质丰度特征,下侏罗统烃源岩的生烃基础却好于中侏罗统,前者在生烃凹陷区目前已进入高过成熟演化阶段（R _o >2.0%）,而后者在不同构造单元以差异热演化为特征。综合对比分析认为,两套烃源岩均具有良好的生烃潜力,在今后的油气勘探和地质研究中,应将两套烃源岩置于同等重要位置。     

柴北缘中、下侏罗统生、排烃史模拟

采用有限个平行一级反应生烃模型 ,采用受临界含烃饱和度和排烃效率控制的饱和度排烃模型 ,根据 14个取自井下和露头的未成熟—低成熟样品热压模拟实验的产率数据标定化学反应过程 ,对柴达木盆地北缘地区中、下侏罗统煤系烃源岩的生、排烃历史进行模拟与分析。模拟结果表明 :柴北缘中、下侏罗统煤系烃源岩大多达到过成熟阶段 ,镜质组反射率多大于 2 %,但生、排烃过程不同 ;下侏罗统累计生油强度可达 10× 10 3 kg/m2 以上 ,排油强度超过 4× 10 3 kg/m2 ;中侏罗统最大累计生油强度只有 2× 10 3 kg/m2 ,排油强度在 1× 10 3 kg/m2 以下。图 8参 12     

柴达木盆地北缘下侏罗统含油气系统研究

柴达木盆地北缘已发现冷湖三号、四号、五号和南八仙等油（气）田,含油（气）层系多、跨度大（下侏罗统和第三系均有分布）,已发现的油气藏和油气显示层位的空间分布为含油气系统的划分和范围确定提供了直接依据^①。据烃源岩生烃潜力分析,第三系不具生烃条件或生烃条件差;油气均来自下侏罗统烃源岩。柴北缘（冷湖、南八仙）的天然气主要特征是甲烷、乙烷、丙烷和丁烷等碳同位素相对偏重,δ^13C1变化在－22‰至－39‰之间,一般重于－30‰;天然气组分中甲烷含量较高,主要来自下侏罗统含煤烃源岩^②。因此,下株罗统含油气系统包括下侏罗统烃源岩、下侏罗统及第三系储集层和盖层、第三系和第四系上覆岩层等四大地质要素,是一已知的、确定的含油气系统。     

塔里木盆地库车坳陷吐格尔明及周缘地区三叠系—侏罗系烃源岩地球化学特征、分布规律与油气地质意义

吐格尔明及周缘地区发育多套烃源岩,但主力烃源岩层位与生烃潜力不明确,制约了油气勘探。通过对吐格尔明及周缘地区钻井、地震资料和油气与烃源岩地球化学数据综合分析认为,研究区三叠系—侏罗系自下而上发育4套烃源岩：其中三叠系塔里奇克组（T₃t）煤系泥岩厚度薄且分布局限,有机质丰度中等,有机质类型以Ⅲ型为主,处于成熟—高成熟阶段;侏罗系阳霞组一段（J₁y¹）湖相泥岩厚度薄、分布稳定,有机质丰度高,有机质类型以Ⅱ₁型为主;阳霞组二—四段（J₁y^2-4）与克孜勒努尔组（J₂kz）2套煤系泥岩厚度大、分布稳定,有机质丰度较高,有机质类型以Ⅱ₂—Ⅲ型为主;侏罗系烃源岩整体处于低熟—成熟阶段。通过烃源岩与油气生物标志物特征分析可知：吐格尔明地区油气主要来自侏罗系烃源岩,该地区南北两翼深部烃源岩生成的油气通过逆冲断裂与三叠系、侏罗系顶面不整合面侧向运移,再经断裂垂向充注阳霞组和克孜勒努尔组,形成2套富油气层,指出克孜勒努尔组和阳霞组为该区下一步油气勘探主力目的层。     

柴达木盆地北缘地区油气运聚特征

从可溶有机质饱和烃色谱、甾烷、萜烷生物标志物和天然气碳同位素等分析资料看,柴北缘目前已发现的油气与该区侏罗系中、下统烃源岩具有很好的可比性,且柴北缘不同地区的原油来自于区内侏罗系烃源岩的不同层段,运移距离也有差异。活动性断层、不整合面、可渗透性地层为柴北缘主要的油气运移通道。根据该区有机包裹体的均一化温度测试结果,确定柴北缘地区油气大量运移时期应在E3-N1、N2。通过盆地模拟法,分别计算了该区主要输导层路乐河组、下油砂山组地层流体势(油、气、水势)。根据现今路乐河组和上、下油砂山组地层流体势和构造格局将柴北缘划分为鄂博梁-鸭湖、冷湖、南八仙-马海、平台、鱼卡等5个运聚单元。     

柴达木盆地石油勘探潜力及勘探方向

通过50多年勘探研究表明,柴达木盆地主要存在第三系、侏罗系两套烃源岩,第三系烃源岩有机质丰度总体偏低,烃转化率较高,有机质热演化程度较低,主要分布在柴西地区。侏罗系烃源岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ—Ⅲ2型,主要分布在柴北缘地区。盆地内具有碎屑岩和碳酸盐岩两类储层,碎屑岩储层是主要储油层,在纵向上分布于侏罗系、古新统、始新统、下干柴沟组下段、油砂山组,在区域上分布广泛,以河流三角洲、滩坝以及水下扇等不同沉积成因的砂岩类储层为主。盆地石油总资源量为21.5×108t,石油的探明率为15.3%,具有较大的资源发现潜力,综合分析提出了下步勘探的重点预探区带有3个,即柴西南构造岩性区、狮子沟—油砂山深层构造带、柴北缘的潜伏构造带。     

珠江口盆地白云凹陷烃源岩及北部油气成因

目前在珠江口盆地白云凹陷发现的最为重要的烃源岩分布于始新统和渐新统.其中始新统主要为Ⅰ-Ⅱ₁型文昌组湖相烃源岩,渐新统则以Ⅱ-Ⅲ型生气为主的恩平组泥岩为主,含煤及碳质泥岩夹层.油气源对比表明,白云凹陷北坡主要聚集了白云主洼恩平组Ⅱ₂型烃源岩在Ro值为1.2%~1.8%时生成的天然气.白云凹陷文昌组烃源岩厚度大,有机质丰度高,类型好,以早期生油为主,现今成熟生烃范围主要集中在凹陷的南部,是下一步勘探的重点方向.     

柴达木盆地北缘腹部侏罗系烃源岩热演化特征及其对油气成藏影响

侏罗系烃源岩为柴达木盆地北缘(下文简称柴北缘)腹部重要的烃源岩层系,但对其复杂的生烃演化尚未有系统的认识。在钻井、地震及分析测试等资料的基础上,应用PetroMod盆地模拟软件,根据EASY%RO模型,恢复了研究区内不同构造单元侏罗系烃源岩热演化史,分析不同生烃凹陷的差异热演化特征,为柴北缘腹部地区下一步油气勘探提供重要依据。研究表明:侏罗系烃源岩热演化程度自西向东逐渐降低,西南部昆特依凹陷、伊北凹陷的下侏罗统烃源岩在古近纪初期进入成熟阶段,古近纪末期达到生烃高峰;东北部赛什腾凹陷的中侏罗统烃源岩在上新世晚期进入生烃门限,现今仍处于生烃高峰末期。柴北缘腹部构造带总体经历了燕山运动末期和喜马拉雅运动末期2个关键成藏期,根据历史生烃时期与构造样式的匹配关系,认为冷湖七号地区为下一步勘探有利区带。     

东营凹陷湖相盆地类型演化与烃源岩发育

对东营凹陷沙三段中、下亚段和沙四段上亚段3套主力烃源层的地层层序、岩性组合、微观结构特征和有机质丰度进行了分析,研究了湖相盆地类型与烃源岩发育的关系.东营凹陷在沙四段上亚段和沙三段下亚段沉积时期为均衡补偿盆地,受气候的影响显著,因而这两个层段岩性组合易于变化、非均质性强,表现为由纹层理发育的泥页岩与块状泥岩形成的不等厚互层沉积,有机质丰度整体较高,且频率分布曲线上呈现双峰形特征.相应地,在微观尺度上,固体颗粒有机质赋存方式以“富集有机质”为主.沙三段中亚段沉积时期,表现为过补偿盆地,受气候影响较小,烃源岩非均质性不明显,“富集有机质”含量低,有机质丰度低于前两个层段,且其频率分布呈现单峰形特征.分析结果表明,沙四段上亚段和沙三段下亚段是东营凹陷优质烃源岩形成的主要时期.     

徐家围子断陷深层烃源岩生气评价

采用开放和限定两种模拟实验体系，根据生烃动力学和甲烷碳同位素动力学，计算了徐家围子断陷深层烃源岩中泥岩和煤的生气动力学参数及甲烷的碳同位素分馏参数；结合盆地的热史及埋藏史，定量评价了烃源岩生气过程及甲烷碳同位素的演化情况。沙河子组泥岩和煤的生气门限深度分别为2100m和1750m，对应的镜质体反射率分别为0.7%和0.6%；沙河子组泥岩和煤于登娄库组沉积时期开始生气，在泉头组到青山口组沉积时期为生气高峰期，累计生气量分别为201.37×10¹¹m³和88.39×10¹¹m³，平均生气强度分别为250×10⁸m³/km²和100×10⁸m³/km²。徐深1井营城组天然气藏中平均甲烷碳同位素值介于煤成甲烷、泥岩成甲烷的累积碳同位素值之间，与泥岩成甲烷的累积碳同位素值较为接近，反映出该气藏与沙河子组煤系地层（泥岩及煤）具有亲缘性，且泥岩的贡献大于煤，气藏属于长期聚集而成。     

银根-额济纳旗盆地烃源岩特征及油气富集规律

基于对银根-额济纳旗盆地上古生界、侏罗系和白垩系烃源岩地球化学特征的系统评价,分析了盆地内各凹陷的油气来源和富集规律。盆地上古生界石炭系—二叠系暗色泥岩整体已达到过成熟阶段,中生界凹陷内已发生浅变质—变质作用,油气保存条件较差,油气资源和勘探潜力小;中—下侏罗统发育一套煤系烃源岩,在盆地腹部及南部凹陷中已达成熟阶段,具有一定生烃潜力;白垩系巴音戈壁组烃源岩的有机质丰度高、类型较好,是盆地的主力烃源岩层系,且油源对比结果证实,盆地已发现的油气均来源于该套烃源岩。银根-额济纳旗盆地的油气成藏过程可划分为早白垩世晚期油气成藏和早白垩世末期调整改造2个阶段,油气的富集主要受巴音戈壁组烃源岩的热演化程度和晚期构造活动强度共同控制。银根-额济纳旗盆地腹部是其油气富集的最有利区,中西部是油气勘探的有利区,中东部的油气成藏条件较差。     

渤海湾盆地临清坳陷西部中生界烃源岩生烃演化

临清坳陷西部中生界烃源岩尚未进行系统研究,制约了该区中生界勘探。利用钻井、地震资料结合地球化学特征对中生界烃源岩进行评价。研究表明：中生界烃源岩为下-中侏罗统坊子组煤层和下白垩统丘城组半深湖相-深湖相暗色泥岩和油页岩,主要分布于丘县凹陷和南宫凹陷。坊子组煤系地层为中等-较好烃源岩,丘城组暗色泥岩和油页岩为中等-好烃源岩。利用构造演化史动态分析了中生界烃源岩的生烃演化过程,分析认为：丘县凹陷中生界烃源岩经历过2期生烃过程,第一期发生在白垩纪中晚期,生成煤层气和少量低熟油;第二期发生在古近纪,达高成熟-过成熟阶段,以生成裂解气为主;南宫凹陷中生界烃源岩在古近纪成熟,主要生成成熟油。下白垩统暗色泥岩厚度巨大,有机质类型较好,可构成自生自储式生储盖组合,具有良好的勘探前景。     

保山盆地新近系生物气资源及勘探前景

保山盆地新近系羊邑组和南林组属于湖泊—扇三角洲沉积体系，暗灰色泥质烃源岩厚度为700~1 000 m，烃源岩有机质类型主要为混合型，含少量腐殖型，热演化程度处于未成熟阶段。根据生物气的形成条件和烃源岩的分布特征，在应用有机碳产烃率法分别计算了羊二段、羊三段和羊四段—南林组产气强度的基础上，采用排、聚系数法估算出生物气的总资源量为21×10⁸m³。根据生物气对成藏特征的分析，指出有利探区为盆地西部摆宴屯次凹。     

青藏高原羌塘盆地海相烃源层的沉积形成环境

羌塘盆地是青藏高原一个最大的中生代海相残留盆地。上三叠统在南、北坳陷为次深海盆地相沉积,发育一套黑色页岩烃源层;下侏罗统和中侏罗统下部为半温暖半干热—温暖炎热气候,在南坳陷南部局部地区也发育了浅海—次深海盆地相黑色页岩烃源层;中侏罗统中部和上侏罗统下部海侵规模扩大,以碳酸盐岩台地沉积为主,台地凹陷是形成烃源岩的主要场所;中侏罗统上部是一套滨海—浅海碎屑岩沉积,泻湖亚相页岩和前三角洲亚相泥岩为主要烃源岩。羌塘盆地中生界海相烃源岩的沉积发育特征与国内外碳酸盐岩大油气田的烃源岩发育特征基本一致,主要是深海—次深海盆地相沉积的黑色页岩、台地凹陷沉积泥灰岩和页岩、泻湖亚相或前三角洲亚相等沉积的页岩(油页岩)和泥岩。      

渤海湾盆地济阳坳陷烃源岩排烃特征研究

烃源岩在埋藏演化过程中发生排烃的重要表现之一是其生烃潜力不断减小,反之也可利用烃源岩在演化过程中生烃潜力的变化规律来模拟其排烃特征。利用综合热解参数———生烃潜力指数[(S₁+S₂)/TOC]在热演化过程中的变化规律来确定源岩的排烃门限,并在此基础上模拟计算烃源岩在各演化阶段的排烃率、排烃速率及排烃效率。由于不同类型烃源岩的生烃潜力指数差别很大,在实际应用时应对不同类型源岩,含不同有机质类型的源岩进行区分。将此方法应用于济阳坳陷下第三系,发现油页岩和暗色泥岩具有不同的排烃特征,油页岩的排烃门限比暗色泥岩浅,排烃率也较高。      

准噶尔盆地南缘侏罗系烃源岩生烃特征

中—下侏罗统烃源岩是准噶尔盆地南缘主力烃源岩,为进一步加深对其生烃特征与分布的认识,梳理了准噶尔盆地南缘9口井和9条露头剖面的沉积学和地球化学分析结果,开展了泥岩、碳质泥岩和煤3类岩性的生烃热模拟实验,并结合油源对比,开展3种岩性生烃演化特征的研究。结果表明,准噶尔盆地南缘下侏罗统八道湾组发育中等—好烃源岩,中侏罗统西山窑组和下侏罗统三工河组发育中等烃源岩,煤是重要的气源岩。侏罗系来源的原油主要来自暗色泥岩的贡献,而八道湾组泥岩在3套烃源岩中有机质类型最优,规模最大,是主力生油层。侏罗系烃源岩镜质体反射率达到0.9%~1.8%时,进入快速生气和排气阶段,是形成大规模天然气藏的关键时期,霍玛吐背斜带位于南缘侏罗系烃源岩生烃中心,镜质体反射率普遍大于2.0%,是寻找大型天然气田的有利区域。     

鄂尔多斯盆地大气田的烷烃气碳同位素组成特征及其气源对比

鄂尔多斯盆地是中国第二大沉积盆地,至2002年底已发现4个储量为10¹¹m³以上的大气田.上古生界与煤系有关的烃源岩形成了苏里格、榆林、乌审旗3个位于碎屑岩中的煤成气大气田,在下古生界奥陶系马家沟组碳酸盐岩中发现了靖边气田(其气源仍存在争议).对4个大气田125个气样烷烃气碳同位素分析成果的研究表明,上古生界大气田烷烃气碳同位素组成较重,数值分布域小,表现了煤成气特征,其δ¹³C_iC4>δ¹³C_nC4,各个气田仅发现单项性碳同位素倒转.下古生界靖边气田δ¹³C₁频率主峰值和δ¹³C_B,δ¹³C_T与上古生界具有相似性,也表现出煤成气为主的特征.但靖边气田具有多项性碳同位素倒转,δ¹³C₁,δ¹³C₂,δ¹³C₃数值分布域大,δ¹³C₂较轻,表现出了以煤成气为主油型气为辅的混合气特征.煤成气和油型气的气源均来自上古生界的石炭-二叠系煤系和太原组含煤地层中有机碳丰度高的石灰岩,否定了有机碳含量约为0.20%的马家沟组碳酸盐岩是油型气烃源岩的结论.     

四川盆地页岩气与煤层气勘探前景分析

页岩气与煤层气是非常规气勘探的重要领域,国外早已进入实质性商业勘探开发。我国从本世纪初对页岩气关注渐增。页岩气以吸附、溶解、游离状态存在,形成于暗色高炭泥质烃源岩中。该文根据四川盆地烃源岩研究成果,论证了上二叠统龙潭组煤系利于煤层气成藏,有利区块位于华蓥山及其东南侧与南端地带。该地带以烟煤为主,瓦斯含量高、埋藏浅。上三叠统须家河组煤系,煤岩瓦斯含量低,有利页岩气成藏。有利区块有二：一是川西南威远背斜周缘及川南之北段区块;二是米仓山前缘,目的层埋藏较浅。 油系泥质烃源岩有利页岩气成藏的层系是下侏罗统,有利区块位于川东北、川北有机质成熟度高的高陡构造翼部及盆地边缘浅埋带。下志留统龙马溪组、下寒武统筇竹寺组暗色泥质烃源岩,在盆地内早期有利页岩气成藏。现今因成熟度剧增,不利页岩气保存,而且目的层埋深大,可在老气田“立体勘探”时关注。但在大巴山靠盆地一侧,江南古陆西北缘,其有机质成熟度有降低的趋势,不失为页岩气成藏的有利地带。